Krankwerden: Wenn Proteine sich falsch falten

    25. Juli 2016, 11:08
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    An der Universität Wien wurde eine neue Analyse für Therapie und Diagnose von Krankheiten – Proteinfaltungshelfer stehen im Fokus

    Im Laufe des Alterns und durch verschiedene Krankheiten wie Diabetes oder Krebs verändern sich Proteine im Körper – zumeist durch ungewünschte Reaktionen mit verschiedenen Stoffwechselprodukten wie zum Beispiel Methylglyoxal. Ein Team um Maria Matveenko und Christian F. W. Becker vom Institut für Biologische Chemie der Universität Wien hat nun zum ersten Mal auf molekularer Ebene die biochemischen Konsequenzen einer solchen Modifikation untersucht – ein Durchbruch in der Analyse von Proteinen.

    Die ForscherInnen untersuchten in ihrer Arbeit ein Chaperon, einen sogenannten Protein-Faltungshelfer, der durch die Reaktion mit Methylglyoxal, einem Produkt des Kohlenhydratstoffwechsels, so modifiziert wird, dass das Protein seine Funktion nicht mehr wahrnehmen kann. Dies kann bei Krankheiten wie Krebs und Diabetes schwerwiegende Folgen haben.

    Erfolg durch Kombination von Chemie und Biologie

    "Durch die Verknüpfung chemisch-synthetischer mit molekularbiologischen Methoden haben wir zum ersten Mal eine Modifikation gezielt in ein Protein eingebaut und deren Folgen für die Proteinfunktion aufgezeigt. Zukünftig können wir damit eine große Klasse an Proteinmodifikationen, so genannte 'Advanced Glycation Endproducts', systematisch untersuchen", erklärt Maria Matveenko, die zurzeit als Stipendiatin der Österreichischen Akademie der Wissenschaften (APART) am Institut für Biologische Chemie der Universität Wien forscht.

    Die Kombination der eleganten Synthese von modifizierten Aminosäurebausteinen, deren Einbau in synthetische Peptide und daraufhin die spurlose Verknüpfung mit Proteinfragmenten aus biologischen Quellen stellt einen Durchbruch für die Analyse jener Proteine dar, die unter Krankheitsbedingungen oder durch Alterungsprozesse mit Stoffwechselprodukten reagieren.

    "Der Schlüssel zum Erfolg ist der ortsspezifische Einbau der Modifikation, der mithilfe unserer neuen Methode für viele andere Reaktionsprodukte von Metaboliten und Proteinen angewendet werden kann", so Christian Becker: "Wir erhoffen uns dadurch ein besseres Verständnis der Auswirkungen dieser Veränderungen auf Proteine und in der Folge neue therapeutische Ansätze". Die Ergebnisse der Studie erscheinen aktuell im renommierten Fachmagazin "Angewandte Chemie". (red, 25.7.2016)

    Originalpublikation:

    Impaired Chaperone Activity of Human Heat Shock Protein Hsp27 Site-Specifically Modified with Argpyrimidine

    • Christian Becker schneidert Moleküle für die medizinische und biotechnologische Anwendungen
      foto: uni wien

      Christian Becker schneidert Moleküle für die medizinische und biotechnologische Anwendungen

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